1. 研究目的与意义
现代机械工业的竞争,实际上是科技实力的竞争。
随着我国加入世界贸易组织和全球经济一体化环境的形成,机床行业的市场竞争将会愈演愈烈。
目前,国内外机床产品技术水平之间的差距仍然很大,主要表现为:产品仿制多,创新少,市场竞争力不足,利润低;设计方法落后,机床结构设计,尚处于传统的经验、静态、类比的设计阶段,很少考虑结构动、静态特性对机床产品性能产生的影响,产品精度低,质量难以保证;设计周期长,成功率低,反复设计、试制与修改,产品更新换代慢,且成本高。
2. 国内外研究现状分析
1965年有限元这个名词第一次出现,到今天有限元在工程上得到广泛应用,经历了三十多年的发展历史,理论和算法都已经日趋完善。
1960到1970年,有限元的理论处于发展阶段,分析的对象主要是航空航天设备结构的强度、刚度以及模态试验和分析问题。
二十世纪70年代初,ansys软件中融入了新的技术以及用户要求,从而使程序发生了很大的变化,非线性,子结构以及更多的单元类型被加到子程序,它大大的简化了模型生成和结果评价(前处理和后处理)。
3. 研究的基本内容与计划
1~3周(3月2日~3月23日)查阅相关资料,完成开题报告。
安装并开始学习proe,cad,ansys等软件,仔细阅读相关资料并吸收消化,开始尝试用proe对机床床身建模。
4~7周(3月24日~4月14日)熟悉并能熟练运用ansys软件,利用ansys初步导入机床床身模型,对其施加载荷进行分析,施加弯扭矩,在弯曲工况和弯扭工况下对其分析。
4. 研究创新点
利用ansys建立一种机床床身的实体有限元模型,考虑机床床身的具体受力方式,对不同的构件进行合理的简化和近似。
现代机床的结构设计和开发正由经验、类比、静态设计阶段,步入建模、优化、动态设计阶段,能在计算机工作平台上在虚拟环境下实现新机床的动态虚拟设计。
这些新技术的研究、应用和推广对于新机床结构动态性能的改善、加工精度的提高、开发周期的缩短和开发成本的降低无疑是十分重要的。
